DE102016107035B4 - heater - Google Patents
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- B60H1/2225—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
-
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- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/24—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor being self-supporting
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
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- H05B3/46—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
Abstract
Heizstabmit einer Anzahl keramischer Heizelemente (1),einem ersten streifenförmigen Kontaktblech (2),einem zweiten streifenförmigen Kontaktblech (3) undeinem Gehäuse (9), in welchem die Anzahl der Heizelemente (1) und die Kontaktbleche (2, 3) angeordnet sind, wobeidas erste Kontaktblech (2) elektrisch nur einen ersten Teil der Anzahl der Heizelementen (1) kontaktiert,das zweite Kontaktblech (3) elektrisch einen zweiten Teil der Anzahl der Heizelemente (1) kontaktiert, unddas zweite Kontaktblech (3) einen schmalen Abschnitt (3a), der neben dem ersten Kontaktblech (2) angeordnet ist, und einen breiten Abschnitt, der den zweiten Teil der Anzahl der Heizelemente (1) kontaktiert, aufweist,dadurch gekennzeichnet, dasseine Isolationsschicht (7) zwischen dem schmalen Abschnitt (3a) des ersten Kontaktblechs (3) und dem ersten Teil der Anzahl der Heizelemente (1) angeordnet ist.Heating element with a number of ceramic heating elements (1), a first strip-shaped contact plate (2), a second strip-shaped contact plate (3) and a housing (9) in which the number of heating elements (1) and the contact plates (2, 3) are arranged, whereinthe first contact sheet (2) electrically contacts only a first part of the number of heating elements (1), the second contact sheet (3) electrically contacts a second part of the number of heating elements (1), and the second contact sheet (3) has a narrow section (3a ), which is arranged next to the first contact sheet (2), and has a wide section which contacts the second part of the number of heating elements (1), characterized in that an insulating layer (7) between the narrow section (3a) of the first Contact sheet (3) and the first part of the number of heating elements (1) is arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heizstab. Ein Heizstab gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in
In Fahrzeugen kann die Heizleistung derartiger Heizstäbe durch Pulsweitmodulation der an den Heizstab angelegten Spannung eingestellt werden. Dies erfordert eine recht komplizierte Steuerung.In vehicles, the heat output of such heating rods can be adjusted by pulse width modulation of the voltage applied to the heating rod. This requires quite complicated control.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es aufzuzeigen, wie die Heizleistung eines Heizstabs mit weniger Steuerungsaufwand angepasst werden kann.The object of the present invention is to show how the heat output of a heating element can be adjusted with less control effort.
Diese Aufgabe wird durch einen Heizstab gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a heating element according to
Bei einem erfindungsgemäßen Heizstab kontaktiert ein erstes Kontaktblech elektrisch nur einen ersten Teil der Anzahl Heizelemente des Heizstabs, während ein zweites Kontaktblech einen zweiten Teil der Anzahl der Heizelemente kontaktiert. Wenn also eine Spannung nur an das erste Kontaktblech angelegt wird, werden nur einige der Heizelemente aktiviert, d.h. von Strom durchflossen und erzeugen Wärme. Indem eine Spannung an beide Kontaktbleche angelegt wird, können alle Heizelemente aktiviert und somit eine größere Heizleistung genutzt werden.In a heating element according to the invention, a first contact plate electrically contacts only a first part of the number of heating elements of the heating element, while a second contact plate contacts a second part of the number of heating elements. So if a voltage is only applied to the first contact plate, only some of the heating elements are activated, i.e. current flows through them and generates heat. By applying a voltage to both contact plates, all heating elements can be activated and thus a greater heating output can be used.
Ein erfindungsgemäßer Heizstab hat somit drei Anschlüsse, nämlich zum Anlegen einer Spannung an das erste Kontaktblech, zum Anlegen einer Spannung an das zweite Kontaktblech und einen Masseanschluss. Bekannte Heizstäbe haben nur zwei Anschlüsse, da Spannung entweder an alle Heizelemente oder an gar keines angelegt wird.A heating element according to the invention thus has three connections, namely for applying a voltage to the first contact plate, for applying a voltage to the second contact plate and a ground connection. Known heating rods have only two connections since voltage is either applied to all heating elements or none at all.
Bevorzugt kontaktiert das zweite Kontaktblech nur den zweiten Teil der Anzahl der Heizelemente und ist elektrisch von dem ersten Teil der Anzahl der Heizelemente isoliert. Dann ist es möglich, entweder den ersten Teil oder den zweiten Teil der Anzahl der Heizelemente zu aktivieren oder alle Heizelemente zu aktivieren.The second contact plate preferably contacts only the second part of the number of heating elements and is electrically insulated from the first part of the number of heating elements. Then it is possible to activate either the first part or the second part of the number of heating elements or to activate all heating elements.
Der erste Teil der Anzahl der Heizelemente und der zweite Teil der Anzahl der Heizelemente können zusammen alle Heizelemente des Heizstabs sein. Es ist auch möglich, dass ein zusätzliches Kontaktblech einen weiteren Teil der Anzahl der Heizelemente kontaktiert.The first part of the number of heating elements and the second part of the number of heating elements can together be all the heating elements of the heating element. It is also possible for an additional contact sheet to make contact with a further part of the number of heating elements.
Erfindungsgemäß sind das erste Kontaktblech und das zweite Kontaktblech nebeneinander angeordnet. Das zweite Kontaktblech hat einen schmalen Abschnitt, der neben dem kürzeren ersten Kontaktblech angeordnet ist, und einen breiteren Abschnitt, der den zweiten Teil der Anzahl der Heizelemente kontaktiert. Erfindungsgemäß ist eine Isolationsschicht zwischen dem schmalen Abschnitt und dem ersten Teil der Anzahl der Heizelemente angeordnet, sodass das zweite Kontaktblech den ersten Teil der Anzahl der Heizelemente nicht elektrisch kontaktiert.According to the invention, the first contact sheet and the second contact sheet are arranged next to one another. The second contact sheet has a narrow portion that is positioned adjacent the shorter first contact sheet and a wider portion that contacts the second of the number of heating elements. According to the invention, an insulating layer is arranged between the narrow section and the first part of the number of heating elements, so that the second contact sheet does not electrically contact the first part of the number of heating elements.
Die Heizelemente können PTC-Heizelemente sein, bevorzugt auf der Basis von Bariumtitanat.The heating elements can be PTC heating elements, preferably based on barium titanate.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf in den beigefügten
-
1 eine Explosionsdarstellung eines Heizstabs, der kein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; -
2 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Heizstabs; -
3 den Heizstab der2 in einer perspektivischen Ansicht; -
4 ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt ohne Gehäuse; und -
5 eine Heizvorrichtung mit mehreren Heizstäben.
-
1 an exploded view of a heating element, which is not an embodiment of the invention; -
2 an exploded view of an embodiment of a heating element according to the invention; -
3 theheating element 2 in a perspective view; -
4 a third embodiment shown without housing; and -
5 a heater with multiple heating rods.
Der in
Das zweite Kontaktblech 3 ist über dem ersten Kontaktblech 2 angeordnet. Das erste Kontaktblech 2 und das zweite Kontaktblech 3 sind elektrisch voneinander durch eine Isolationsschicht 4, die zwischen ihnen angeordnet ist, isoliert. Das zweite Kontaktblech 3 hat eine Stufe 5 zwischen einem ersten Abschnitt, der über dem zweiten Kontaktblech 2 angeordnet ist, und einem zweiten Abschnitt, der den zweiten Teil der Anzahl der Heizelemente 1 kontaktiert.The
Die Heizelemente 1 sind in einem Kunststoffrahmen 6 gehalten. Der Kunststoffrahmen 6 hat auf einer Stirnseite zwei Aussparungen für einen Anschlussabschnitt des ersten Kontaktblechs 2 und des zweiten Kontaktblechs 3.The
Die keramischen Heizelemente 1 können an Masse über ein Gehäuse 9 angeschlossen werden, in dem die Heizelemente 1, die Kontaktbleche 2, 3 und der Rahmen 6 angeordnet sind. Bei dem in
Die Kontaktbleche 2, 3, 8 sind elektrisch von dem Gehäuse 9 isoliert, das ein Profilrohr sein kann, beispielsweise aus Aluminium. Die Kontaktbleche 2, 3, 8 sind elektrisch von dem Gehäuse 9 durch Isolationsschichten isoliert, beispielsweise Kunststoffstreifen 10 und/oder Keramikstreifen 11.The
Eine Isolationsschicht 7 kann zwischen dem schmalen Abschnitt 3a des zweiten Kontaktblechs 3 und den Heizelementen 1, die elektrisch nur von dem ersten Kontaktblech 2 kontaktiert werden, angeordnet seien. Auf diese Weise ist der schmale Abschnitt 3a des zweiten Kontaktblechs 3 elektrisch von dem ersten Teil der Anzahl der Heizelemente 1 isoliert. In
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Heizelementheating element
- 22
- Kontaktblechcontact plate
- 33
- Kontaktblechcontact plate
- 3a3a
-
schmaler Abschnitt von Kontaktblech 3narrow section of
contact plate 3 - 44
- Isolationsschichtinsulation layer
- 55
- StufeStep
- 66
- Rahmenframe
- 77
- Isolationsschichtinsulation layer
- 88th
- Kontaktblechcontact plate
- 99
- GehäuseHousing
- 1010
- Isolationisolation
- 1111
- Isolationisolation
- 2020
- Heizstabheater
- 2121
- Kühlelementcooling element
- 2222
- Rahmenframe
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